正确答案: B
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题目:某轴心受压砌体房屋内墙,γ[XB0.gif]=1.0,采用墙下钢筋混凝土条形扩展基础,垫层混凝土强度等级C10,100mm厚,基础混凝土强度等级C25(f[XBzt.gif]=1.27N/mm[SB2.gif]),基底标高为-1.800m,基础及其上土体的加权平均重度为20kN/m[SB3.gif]。场地土层分布如图14-17(Z)所示,地下水位标高为-1.800m。
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[单选题]某车间内设有一台电动葫芦,其轨道梁吊挂于钢梁AB下。钢梁两端连接于厂房框架柱上,计算跨度L=7000mm,计算简图如图19-21(Z)所示。钢材采用Q235-B钢,钢梁选用热轧H型钢HN400×200×8×13,其截面特性:A=83.37×102mm2,Ix=23500×104mm4,Wx=1170×103mm3,i[XBzy.gif]=45.6mm.
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为便于对钢梁AB进行计算,将电动葫芦轨道梁、相关连接件和钢梁等自重折合为一集中荷载标准值G[XBzk.gif]=6kN,作用于C点处钢梁下翼缘,电动葫芦自重和吊重合计的荷载标准值Q[XBzk.gif]=66kN(按动力荷载考虑),不考虑电动葫芦的水平荷载。已知C点处钢梁对x轴的净截面模量W[XBznzx.gif]=1050×103mm3。试问,钢梁C点处的最大应力计算数值(N/mm2)应与下列何项数值最为接近?
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解析:1.根据《荷规》第3.2.5条:永久荷载的分项系数应取1.2,可变荷载的分项系数应取1.4
根据《荷规》第5.3.1条:动力系数应取1.05
在钢梁C点处的最大集中荷载设计值:F=1.2×6+1.05×1.4×66=104kN
最大弯矩设计值:[JZ634_173_2.gif]
根据《钢规》第4.1.1条:γx=1.05
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【命题思路】
1.本题的主要考点分为以下三个方面:
1)基本组合的荷载分项系数的采用;
2)动力荷载动力系数的采用;
3)钢结构受弯实腹构件的抗弯强度计算。
2.根据钢结构的设计原则:
1)承重钢结构应按承载能力极限状态和正常使用极限状态进行设计;
2)按承载能力极限状态设计钢结构时,应考虑荷载效应的基本组合,必要时尚应考虑荷载效应的偶然组合;
3)对于直接承受动力荷载的结构:在计算强度和稳定性时,动力荷载设计值应乘动力系数。
【解题分析】
1.本题要求计算钢梁C点处的最大应力,首先应算出该点的最大弯矩设计值。构件的强度破坏属于钢结构承载能力极限状态的设计范畴,故强度计算时应考虑荷载效应的基本组合,同时动力荷载设计值应乘动力系数。根据《建筑结构荷载规范》GB 50009--2001(2006年版)中的相关条款采用正确的荷载分项系数和动力荷载的动力系数算得最大集中荷载设计值后,再按单跨简支梁的内力计算公式算出钢梁C点处的最大弯矩设计值。
2.进行钢结构受弯实腹构件的抗弯强度计算时,应注意以下两点:
1)截面模量应取计算轴的净截面模量,题中已明确给出;
2)截面塑性发展系数的采用:本题中钢梁虽然承受动力荷载,但通常情况下车间内设置电动葫芦是为了安装和检修设备,其利用频率很低,不需要计算疲劳(否则题中会明确指出)。根据《钢结构设计规范》GB 50017-2003第4.1.1条及其条文说明,取截面塑性发展系数γx=1.05。
3.综上所述,将相关正确数值代入《钢结构设计规范》GB 50017-2003公式(4.1.1)计算即可得出正确答案。
2.[JZ634_174_1.gif]
【命题思路】
1.本题的主要考点为钢结构受弯构件的挠度计算。
2.根据钢结构的设计原则:按正常使用极限状态设计钢结构时,应考虑荷载效应的标准组合。正常使用极限状态包括影响结构、构件和非结构构件正常使用或外观的变形,故挠度计算时应考虑荷载效应的标准组合。对于直接承受动力荷载的结构:在计算疲劳和变形时,动力荷载标准值不乘动力系数。
3.《钢结构设计规范》GB 50017--2003附录A表A.1.1规定了受弯构件的挠度容许值。挠度容许值有两种控制指标:[v[XBT.gif]]为永久和可变荷载标准值产生的挠度(如有起拱时应减去起拱数值)的容许值;[v[XBQ.gif]]为可变荷载标准值产生的挠度的容许值。对于仅设有悬挂起重设备的梁和桁架而言,恒载相比活载很小,设计时该类受弯构件的挠度容许值应取[v[XBQ.gif]]为控制指标。
以本题为例:
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[JZ634_175_2.gif]
可见两者很接近,设计时应取[v[XBQ.gif]]=L/500为控制指标,而不应取[v[XBT.gif]]=L/400。
【解题分析】
1.《钢结构设计规范》GB 50017--2003第3.5.2条规定:计算结构或构件的变形时,可不考虑螺栓(或铆钉)孔引起的削弱。本题要求计算钢梁挠度,取毛截面惯性矩进行计算。
2.本题应取活荷载标准值进行计算,如采用活荷载设计值则会得出错误答案。
3.单跨简支梁跨中挠度的计算公式属于常用的结构构件变形计算公式,考生应当掌握此类公式。
3.根据《钢规》附录B.1:βb=1.9
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【命题思路】
1.本题的主要考点为简支钢梁的整体稳定性系数[JZ634_115_1.gif]b的计算。
2.钢结构的稳定性能是决定其承载力的一个特别重要的因素。钢结构受弯构件一般来说高而窄,其侧向刚度很差,如果在其侧向没有足够多的支承,当弯矩作用达到某一限值时,钢梁会突然发生侧向弯曲和扭转变形而破坏,此现象称为弯扭屈曲,也称为丧失整体稳定。因此,对于在最大刚度主平面内受弯的构件,设计时应考虑其整体稳定性的计算。
3.简支钢梁的整体稳定性系数[JZ634_115_1.gif]b的计算较为繁杂,故在本题提示中给出了梁整体稳定的等效临界弯矩系数βb的计算值,以减少该题的计算工作量。
【解题分析】
1.本题中钢梁不符合《钢结构设计规范》GB 50017-2003第4.2.1条所示情况,应计算其整体稳定性。
2.《钢结构设计规范》GB 50017-2003附录B.5受弯构件整体稳定性系数的近似计算公式,仅适用于均匀弯曲的受弯构件或压弯构件,不应用于计算本题中钢梁的整体稳定性系数。
3.对于等截面焊接工字形和轧制H型钢简支梁,应根据《钢结构设计规范》GB 50017-2003附录B.1计算其整体稳定性系数。特别要注意的是,当按《钢结构设计规范》GB 50017-2003公式(B.1-1)算得的[JZ634_115_1.gif]b值大于0.6时,应采用公式(B.1-2)计算的[JZ634_115_1.gif][SBdouhaoXBzb.gif]代替[JZ634_115_1.gif]b值。
[单选题]试问,下列何项说法不符合高强度螺栓承压型连接的规定?
高强度螺栓承压型连接可应用于直接承受动力荷载的结构
解析:根据《钢规》第7.2.3条,可知高强度螺栓承压型连接不应用于直接承受动力荷载的结构,因此D不符合规范规定。
【命题思路】
本题为概念题,考点为高强度螺栓的连接。
【解题分析】
《钢结构设计规范》GB 50017-2003第7.2.3条是与本考点相对应的条款,其答案可以直接从该条下面的各个款项中一一对应地查得。
[多选题]两角钢十字形布置时如何确定最小回转半径i[min.gif]?
[多选题]关于高强度螺栓连接,有以下疑问:
(1)摩擦型高强度螺栓和承压型高强度螺栓有哪些相同和不同点?
(2)由于高强度螺栓作为承压型设计时,其极限状态与普通螺栓相同,这样,单个螺栓的承载力必然要高于摩擦型设计时,是这样吗?
(3)高强度螺栓群承受偏心受拉时,中和轴的位置如何确定?
[单选题]某建筑物的地基设计等级为乙级,独立柱基的尺寸及桩的布置见下图。荷载效应的基本组合为:由上部结构传至基础顶面的竖向荷载设计值F[XBzk.gif]=8000kN,力矩设计值M[XBzk.gif]=1200kN·m;基础采用泥浆护壁钻孔灌注桩,桩径d=600mm,承台埋置深度3m,各土层的桩基础设计参数见下表。
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根据题意,单桩竖向承载力特征值最接近于( )kN。
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